切削加工过程数值模拟的研究进展

近年来，有限元方法在切削加工模拟中得到了越来越广泛的应 用，在研究切削工艺参数及切屑成形机理方面有着不可替代的作用。 本文介绍了国外切削加工过程有限元数值模拟的研究进展，阐述了切 削过程有限元模拟的关键技术，包括切屑形成、切削加工中的热力耦 合、工件与刀具接触和摩擦、切屑分离和断裂准则以及工件残余应力、 残余应变的模拟等技术；最后，还对切削工艺有限元数值模拟的发展 方向作了探讨。  

水下爆炸冲击波的数值模拟研究

应用商业有限元程序MSC.DYTRAN数值模拟了球形药包在无限水域中爆炸产生的冲击波.通过和经验公式计算结果的比较,证明采用合理的计算参数和有限元模型能够较好地模拟水下爆炸冲击波的传播过程.通过调整水的状态方程参数,达到了提升冲击波峰值应力的效果,从而有效地降低了单元数量和计算时间.  

无网格法研究进展及其应用

从加权残量法的角度出发，系统地总结了现有各种无网格法的基本格式，阐明了无网格法的特点，论述了无网格法的研究进展，给出了无网格法在碰撞、动态裂纹扩展、金属加工成型、流体力学以及其它领域中的应用。  

不同型面微孔对激光加工多孔端面机械密封性能的影响

考虑密封端面液膜中的空化现象,建立了激光加工多孔端面机械密封(LST-MS)的理论分析模型,应用有限元方法研究了矩形面、椭圆面、球缺面和抛物面等4种不同型面微孔LST-MS的密封特性参数,包括端面开启力、液膜刚度和摩擦扭矩等受微孔几何结构参数的影响规律,给出了上述LST-MS在最大液膜刚度条件下微孔的最优面积密度和最优深径比.结果表明,矩形型面微孔LST-MS拥有最佳的综合性能,研究结果具有较强的理论与工程应用价值.  

坑道内化爆冲击波的传播规律

装药在坑道内部爆炸时将产生沿坑道传播的空气冲击波，由于受到坑道洞壁的限制，空气冲击波在坑道内的传播规律异于在自由大气中的传播。利用三维数值模拟计算程序，对长坑道中的化爆流场进行了数值计算，归纳出空气冲击波沿坑道方向的传播规律。计算结果与试验结果符合较好。  

船舶碰撞动力学过程的数值仿真研究

在分析显式非线性有限元基本理论和关键技术的基础上，探讨了船舶动力学过程的数值仿真方法，并对碰撞过程中船体的力学性能进行了分析，获得并讨论了碰撞力、能量吸收和损伤变形的时序结果，所得结论具有一般性，碰撞仿真分析中，被撞船的舷侧受撞区域和撞击船的首部区域作为可变形结构处理，而其余区域则视为刚体被撞船周围的水划分成Euler有限体积网格，船体结构则划分成Lagrange有限元网格，并采用耦合技术将它们联系在一起，撞击船周围的水的影响采用附连 水质量进行处理。  

断裂过程的有限元模拟

讨论了材料断裂过程的有限元模拟技术。基于自适应有限元的一般原理，并针对多相材料的裂纹扩展的特点，提出了一种简化的高精度和高效率有限元网格的动态重新划分策略。裂纹被假设沿着单元之间的路径连续扩展，利用节点力释放技术生成新的裂纹自由表面，发展了一种可随裂尖连续移动的网格动态加密和释放方法。这种方法已在各种裂纹问题中得以实现与应用。  

近场波动的数值模拟

本文评述了近年来波源（或散射体）及其邻域内波动数值模拟的主要研究结果，着重讨论了人工边界条件这一关键问题的研究进展  

脆性材料破坏过程分析的数值试验方法

文中运用作者新近开发的材料破坏过程分析MFPA2D系统，以岩石、混凝土等非均匀脆性材料的破坏过程分析为例，说明了数值模拟方法给脆性材料破坏理论发展所带来的契机，并简述了MFPA2D在煤层移动、地下工程稳定性、地震孕育机制，以及复合材料破坏问题研究中的应用前景．  

扩展有限元法(XFEM)及其应用

扩展有限元法(extended finite element method, XFEM)是1999年提出的一种求解不连续力学问题的数值方法, 它继承了常规有限元法(CFEM) 的所有优点, 在模拟界面、裂纹生长、复杂流体等不连续问题时特别有效, 短短几年间得到 了快速发展与应用. XFEM与CFEM的最根本区别在于, 它所使用的网格与结构内部的几何或 物理界面无关, 从而克服了在诸如裂纹尖端等高应力和变形集中区进行高密度网格剖分所带 来的困难, 模拟裂纹生长时也无需对网格进行重新剖分. 重点介绍XFEM的基本原理、 实施步骤及应用实例等, 并进行必要的评述. 单位分解概念保证了XFEM的收敛, 基于此, XFEM 通过改进单元的形状函数使之包含问题不连续性的基本成分, 从而放松对网格密度的过分要 求. 水平集法是XFEM中常用的确定内部界面位置和跟踪其生长的数值技术, 任何内部界面 可用它的零水平集函数表示. 第2和第3节分别简要介绍单位分解法和水平集法; 第4节和第5节介绍XFEM的基本思想、详细实施步骤和若干应用实例, 同时修正了以往文 献中的一些不妥之处; 最后, 初步展望了该领域尚需进一步研究的课题.